前面說了近端串?dāng)_和遠(yuǎn)端串?dāng)_的耦合電流和方向,那么近端串?dāng)_和遠(yuǎn)端串?dāng)_到底有多大,或者是一個什么樣的量級,這部分就從公式和仿真對比開始。
根據(jù)前文仿真得出的互容互感相互情況,下表列出3W的的仿真數(shù)據(jù):
容性耦合(3W)
感性耦合(3W)
近端串?dāng)_的大小
根據(jù)前文仿真的相關(guān)數(shù)據(jù)和近端串?dāng)_系數(shù)公式,如下圖:
以此計算得出近端串?dāng)_系數(shù)3W為2% 。根據(jù)前文 容性耦合和感性耦合 仿真得出的互容和互感數(shù)據(jù),計算得出2W的線間距為4.8%,4W的線間距為1.1%。
為了便于和仿真的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比,將輸入電壓調(diào)成1V,便于后面的計算和比較。
仿真得出的曲線和數(shù)據(jù)如下:
整理一下相關(guān)數(shù)據(jù):
- 2W -->4.4%(仿真值),2W -->4.8%(計算值),兩者平均值:4.6%
- 3W-->1.8%(仿真值),3W-->2%(計算值),兩者平均值:1.9%
- 4W-->1%(仿真值),4W-->1.1%(計算值),兩者平均值:1.05%
結(jié)果對比,仿真值略小于計算值。
基于3W的原則,表層微帶線近端串?dāng)_的噪聲幅值為輸入電壓的1.9%(平均值)
相同的仿真條件與設(shè)置,得出內(nèi)層的帶狀線的仿真曲線和數(shù)據(jù):
根據(jù)微帶線仿真值和計算值的對比趨勢,3W原則,內(nèi)層帶狀線近端串?dāng)_的噪聲幅值也可近似為輸入電壓的1.8%。
將近端串?dāng)_的微帶線和帶狀線的波形放在一起進(jìn)行比較,如下圖:
將近端串?dāng)_的微帶線和帶狀線進(jìn)行對比,總結(jié)得出:
- 線間距越大,噪聲幅值越小
- 相比于微帶線,線間距越大,帶狀線減小的數(shù)值更大
- 3W原則,微帶線和帶狀線的噪聲幅值相差不大
遠(yuǎn)端串?dāng)_的大小
根據(jù)前文仿真的相關(guān)數(shù)據(jù)和遠(yuǎn)端串?dāng)_的相關(guān)公式,如下圖:
容性耦合(3W)
感性耦合(3W)
以此計算得出,遠(yuǎn)端串?dāng)_系數(shù)3W為-0.022*(Td/Tr)。根據(jù)前文 仿真得出的互容和互感數(shù)據(jù),計算得出2W的線間距FEXT為-0.039*(Td/Tr),4W的線間距FEXT為-0.013*(Td/Tr)
整理一下相關(guān)數(shù)據(jù):
- 2W -->27.4%(仿真值),2W -->19.5%(計算值),兩者平均值:23.5%
- 3W-->14.7%(仿真值),3W-->11%(計算值),兩者平均值:12.9%
- 4W-->8.8%(仿真值),4W-->6.5%(計算值),兩者平均值:7.7%
結(jié)果對比:仿真值大于計算值。
3W的原則,表層微帶線遠(yuǎn)端串?dāng)_的噪聲幅值為輸入電壓的12.9%(平均值)
需要注意的是,遠(yuǎn)端串?dāng)_的數(shù)值是基于未飽和的情況來說明的。飽和的情況下,3W原則,噪聲幅值為輸入電壓的50%。
總結(jié)
近端串?dāng)_和遠(yuǎn)端串?dāng)_的大小只是一個預(yù)估的趨勢值,在實際的產(chǎn)品設(shè)計與問題中,可以有一個噪聲量化的考慮,為了便于直觀地說明問題,有些影響信號的因素是沒有考慮的,比如疊層設(shè)置中,導(dǎo)體損耗和介質(zhì)損耗是沒有考慮的,但是損耗對信號的影響是實際存在的,這就需要我們在實際的問題中,要先預(yù)估和定向知道哪一種因素對問題影響更大,這樣才能更快地定位問題,更好地解決問題。